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风力发电机基础知识点分享

风力发电机基础知识点分享

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发电机分为两个首要类型。同步发电机运转的频率与其所连电网的频率彻底相同,同步发电机也被称为交流发电机。异步发电机运转时的频率比电网频率稍高,异步发电机常被称为感应发电机。感应发电机与同步发电机都有一个不旋转的部件被称为定子,这两种电机的定子类似,两种电机的定子都与电网相连,并且都是由叠片铁芯上的三相绕组组成,通电后发生一个以稳定转速旋转的磁场。尽管两种电机有类似的定子,但它们的转子是彻底不同的。同步电机中的转子有一个通直流电的绕组,称为励磁绕组,励磁绕组树立一个稳定的磁场确定定子绕组树立的旋转磁场。因而,转子始终能以一个稳定的与定子磁场和电网频率同步的稳定转速上旋转。在某些规划中,转子磁场是由永磁机发生的,但这对大型发电机来说不常用。感应电机的转子不同例如,它是由一个两头都短接的鼠笼形绕组构成。转子与外界没有电的衔接,转子电流由转子切割定子旋转磁场的相对运动而发生。如果转子速度彻底等于定子转速磁场的速度(与同步发电机相同),这样没有相对运动,也没有转子感应电流。因而,感应发电机总的转速总是比定子旋转磁场速度稍高,其速度差叫滑差,在正常运转期间。它大概为1%。同步发电机和异步发电机将机械能转化为电能设备的发电机常用同步励磁发电机、永磁发电机和异步发电机。同步发电机应用非常广泛,在核电、水电、火电等惯例电网中所使用的几乎都是同步发电机,在风力发电中同步发电机即可以独立供电又可以并网发电。但是同步发电机在并网时必须要有同期检测设备来比较发电机侧和体系侧的频率、电压、相位,对风力发电机进行调整,使发电机宣布电能的频率与体系一致;操作自动电压调压器将发电机电压调整到与体系电压相一致;一起,微调风力机的转速从周期检测盘上监视,使发电机的电压与体系的电压相位相吻合,在频率、电压、相位一起一臻的瞬间,合上断路器将风力发电机并入体系。同期设备可采用手动同期并网和自同期并网。但整体来说,因为同步发电机造价比较高,一起并网费事,故在并网风力发电机中很少采用。操控监测体系风力发电机的运转及维护需求一个全自动操控体系,它必须能操控自动发动,叶片桨距的机械调节设备(在变桨距风力机上)及在正常和非正常状况下停机。除了操控功能,体系也能用于监测以供给运转状况、风速、风向等信息。该体系是以计算机为根底,除了小的风力机,操控及监测还可以长途进行。

操控体系具有及格首要功能:1、次序操控发动、停机以及报警和运转信号的监测2、偏航体系的低速闭环操控3、桨距设备(如果是变桨距风力机)快速闭环操控4、与风电场操控器或长途计算机的通讯风机传动体系叶轮叶片发生的机械能有机舱里的传动体系传递给发电机,它包含一个齿轮箱、离合器和一个能使风力机在中止运转时的紧迫状况下复位的刹车体系。齿轮箱用于添加叶轮转速,从20~50转/分到1000~1500转/分,后者是驱动大多数发电机所需的转速。齿轮箱可所以一个简略的平行轴齿轮箱,其间输出轴是不同轴的,或者它也可所以较贵重的一种,答应输入、输出轴共线,使结构更紧凑。传动体系要按输出功率和较大动态扭矩载荷来规划。因为叶轮功率输出有动摇,一些规划者企图经过添加机械适应性和缓冲驱动来操控动态载荷,这对大型的风力发电机来说是非常重要的,因其动态载荷很大,并且感应发电机的缓冲余地比小型风力机的小。异步发电机永磁发电机是一种将普通同步发电机的转子改变成永磁结构的发电机,常用的永磁资料有铁氧体(BaFeO)、钐钴5(SmCo)等,永磁发电机一般用于小型风力发电机组中。

异步发电机是指异步电机处于发电的工作状况,从其鼓励方法有电网电源励磁发电(他励)和并联电容自励发电(自励)两种状况。1、电网电源励磁发电:是将异步电机接到电网上,电机内的定子绕组发生以同步转速转动的旋转磁场,再用原动机拖动,使转子转速大于同步转速,电网供给的磁力矩的方向必定与转速方向相反,而机械力矩的方向则与转速方向相同,这时将原动机的机械能转化为电能。在这种状况下,异步电机宣布的有功功率向电网输送;一起又耗费电网的无功功率作励磁作用,并供给定子和转子漏磁所耗费的无功功率,因而异步发电机并网发电时,一般要求加无功补偿设备,通常用并列电容器补偿的方法。2、并联电容器自励发电:并联电容器的衔接方法分为星形和三角形两种。励磁电容的接入在发电机使用自身的剩磁发电的过程中,发电机周期性地向电容器充电;一起,电容器也周期性地经过异步电机的定子绕组放电。这种电容器与绕组组成的替换进行充放电的过程,不断地起到励磁的作用,从而使发电机正常发电。励磁电容分为主励磁电容和辅助励磁电容,主励磁电容是确保空载状况下树立电压所需求的电容,辅助电容则是为了确保接入负载后电压的稳定,防止电压崩溃而设的。

经过上述的分析,异步发电机的起动、并网很便利且便于自动操控、价格低、运转牢靠、修理便利、运转效率也较高、因而在风力发电方面并网机组基本上都是采用异步发电机,而同步发电机则常用于独立运转方面。


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